[發明專利]具有減少噪聲的壓氣機入口再循環管的壓氣機再循環系統

有效

• 申請號: 201710042613.5
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106996385B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: M.馬克斯;G.戈德;B.巴蒂斯塔;A.里戈
• 申請（專利權）人: 蓋瑞特交通一公司
• 主分類號: F04D27/02
• 分類號: F04D27/02;F04D29/66;F02B37/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;傅永霄

本發明涉及一種具有減少噪聲的壓氣機入口再循環管的壓氣機再循環系統。壓氣機包括限定腔的壓氣機殼體，和布置在腔中的壓氣機葉輪，壓氣機殼體限定用于引導空氣進入壓氣機葉輪的入口、用于接收經壓氣機葉輪壓縮的空氣的排氣蝸殼、和在壓氣機葉輪上游的一個位置處連接到入口的再循環管。再循環閥被布置在排氣蝸殼和再循環管之間用于調節通過再循環管進入入口的空氣流量。再循環管限定多條平行通道，多條平行通道分別從再循環閥導引多股平行空氣流進入入口。

技術領域

本公開涉及離心式壓氣機，例如用在渦輪增壓器中的離心式壓氣機，更具體地涉及包括壓氣機再循環系統的離心式壓氣機，所述壓氣機再循環系統利用再循環閥來調節從壓氣機排氣到壓氣機入口的空氣再循環。

背景技術

車用渦輪增壓器中的壓氣機在某些運行狀況期間有喘振的傾向，比如低流率、高轉速的狀況（例如，當發動機和渦輪增壓器在高速和相對打開的節氣門下運行且駕駛員將他的腳從油門踏板上挪開從而突然減少發動機所需的空氣流量時）。

為了減少喘振的可能性，已知利用壓氣機再循環系統，所述壓氣機再循環系統從壓氣機排氣蝸殼中放出一部分增壓空氣并使其再循環回到壓氣機入口。再循環系統利用布置在壓氣機排氣蝸殼和壓氣機入口之間的再循環閥，和從再循環閥引導到壓氣機入口中的再循環管。在典型的現有技術類型的再循環系統中，壓氣機入口再循環管是圓形的或者近乎圓形的圓柱形體積。

發明內容

壓氣機入口再循環管如果未仔細設計則可能是噪聲的來源。來自再循環管的噪聲的成因包括空氣動力學的腔激勵（所謂的Rossiter激勵）和腔共鳴。管具有取決于管的總體積和構造的固有頻率，在固有頻率下的共振可產生大量的噪聲?？赡芸紤]的一種解決方案是通過增加或者減小管體積來改變固有頻率，以便在固有頻率下的共振不會發生。然而，由于流量要求，體積不能被大幅地減小，并且由于發動機艙中的包裝限制，體積不能被大幅地增加。

根據本發明，通過將壓氣機入口再循環管設計成多條的通道或多個體積而不是設計成單個的圓柱形體積，來減少Rossiter類型的激勵噪聲和腔共鳴噪聲。作為一個例子，可將管分成兩條平行的通道（本質上帶有分隔壁的圓形或橢圓形管，所述分隔壁將管分隔成在沿著通道的流動方向上平行于彼此延伸的兩半）。這樣，每條通道粗略地具有原先單個管設計的體積的一半，并且因此相對于單個管設計每條通道的固有頻率被大幅提升。

根據本文中所描述的多個實施例，壓氣機包括限定腔的壓氣機殼體，和布置在腔中的壓氣機葉輪。壓氣機殼體限定用于將空氣引導到壓氣機葉輪中的入口、用于接收經由壓氣機葉輪壓縮的空氣的排氣蝸殼，和在壓氣機葉輪上游的一個位置處連接到入口的再循環管。再循環閥布置在排氣蝸殼和再循環管之間用于調節通過再循環管進入入口的空氣流量。根據本發明的實施例，再循環管包含多條平行通道，該多條平行通道各自從再循環閥引導多股平行的空氣流進入入口。

在一個實施例中，再循環管包含兩條平行通道。這兩條通道通過分隔壁形成，所述分隔壁將再循環管一分為二。這兩條通道在垂直于沿著再循環管的流動方向的橫截面上可具有相等的橫截面積，或者他們可具有不同的橫截面積。分隔壁具有沿著通過再循環管的流動方向延伸的長度，和垂直于流動方向延伸的寬度。根據實施例，寬度沿著壓氣機的軸向方向延伸。

在另一實施例中，分隔壁的寬度垂直于壓氣機的軸向方向延伸。其他的變型也是可能的并且被包括在請求保護的發明的范圍內。

在本發明的另一方面，渦輪增壓器包括根據本文中描述的實施例中任意一個的壓氣機，和包含布置在渦輪機殼體中的渦輪機葉輪的廢氣驅動式渦輪機。壓氣機葉輪和渦輪機輪被安裝在共同的軸上，所述軸由布置在中心殼體中的軸承支撐。

附圖說明

因此，已籠統地描述了本發明，現在將對附圖作出參考，附圖未必是按照比例繪制的，并且其中：

圖1是渦輪增壓器的軸向截面圖，該渦輪增壓器包括根據本發明的第一實施例的壓氣機；